eğer düşürürsen bir nesne, düşecek. Hepimizin yüzlerce kez gördüğü bir hareket. Ayrıca hepimiz, her 27.3 günde bir (Dünya’dan görüldüğü gibi) gezegenimizin etrafında bir tam tur atan Ay’ı bolca gördük. Düşmek ve yörüngede olmak, radikal olarak farklı hareket türleri gibi görünebilir, ancak değiller! Aynı fizik ikisini de açıklıyor.
Isaac Newton’un düşen bir elma sayesinde bağlantı kurmasıyla ilgili ünlü bir hikaye vardır. (Muhtemelen doğru değil – ama bu belki olmak.) Yine de, onun aydınlanması biraz şaşırtıcı, bu yüzden size tüm süreç boyunca yol göstereceğim. Bugün yaşayan insanların kanıksadığı bazı kavramları içerir, ancak bunun gibi bilgi oluşturmak önemsiz değildir ve Newton her şeyi kendi başına çözmedi. Düşen nesnelerin hareketini inceleyen Galileo’nun, daireler içinde hareket eden şeylerin etkilerini araştıran Robert Hooke’un ve gezegenlerin ve ayın hareketleri hakkında fikirler üreten Johannes Kepler’in fikirlerini temel aldı.
Düşen Nesneler
Düşen bir nesneye ne olduğuyla başlayalım. MÖ 3. yüzyılda Aristo, büyük bir nesnenin düşük kütleli bir nesneden daha hızlı düşeceğini iddia etti. Kulağa mantıklı geliyor, değil mi? Bu, gördüğümüz şeye uyuyor gibi görünüyor – aynı anda bir taş ve bir tüy düşürdüğünüzü hayal edin. Ancak Aristoteles, teorilerini deneylerle test etme konusunda pek iyi değildi. sadece öyle görünüyordu mantıklı olmak daha ağır bir nesnenin daha hızlı düşmesi. Filozof meslektaşlarının çoğu gibi, koltuk mantığına dayalı sonuçlara varmayı tercih etti.
Aristoteles ayrıca nesnelerin sabit bir hızla düştüğünü, yani hareket ettikçe yavaşlamadıklarını veya hızlanmadıklarını da düşündü. Muhtemelen bu sonuca, düşen nesneler hızla düştüğü ve hızdaki değişiklikleri çıplak gözle tespit etmek gerçekten zor olduğu için varmıştır.
Ancak çok daha sonra, Galileo Galilei (havalı olduğunu düşündüğü için ilk adıyla anılırdı) işleri yavaşlatmanın bir yolunu buldu. Onun çözümü, topu düşürmek yerine rampadan aşağı yuvarlamaktı. Topu çok hafif bir açıyla yuvarlamak, neler olup bittiğini anlamayı çok daha kolaylaştırır. Bunun gibi bir şey görünebilir:
Video: Rhett Allin
Şimdi top pistte yuvarlandıkça hızının arttığını görebiliriz. Galileo, hareketin ilk saniyesinde topun hızının belirli bir miktar artacağını öne sürdü. Ayrıca hareketin bir sonraki saniyesinde aynı miktarda hız artacaktır. Bu, 1 ile 2 saniye arasındaki zaman aralığında topun ilk saniyede kat ettiğinden daha fazla mesafe kat edeceği anlamına gelir.
Daha sonra, hızda daha büyük bir artış sağlayacağından, açının dikliğini artırdığınızda aynı şeyin olacağını önerdi. Bu, tamamen dikey bir rampadaki bir nesnenin (düşen bir nesneyle aynı olacaktır) hızının da artacağı anlamına gelmelidir. Boom—Aristoteles yanılmıştı! Düşen nesneler yapma sabit bir hızda düşmek yerine hızı değiştirin. Hızın değişme hızına ivme denir. Dünya yüzeyinde, düşürülen bir nesne saniyede 9,8 metre hızla aşağı doğru hızlanacaktır.
İvmeyi matematiksel olarak hızdaki değişimin zamandaki değişime bölümü olarak yazabiliriz (burada Yunanca Δ sembolü bir değişimi gösterir).
Bir yanıt bırakın